输入输出线性化

摘要： 恒功率负载在电力系统中所占的比重越来越大,而为保证带恒功率负载的Boost PFC变换器稳定运行的控制方法尤为复杂.利用输入输出线性化方法构造出一种适宜恒功率负载的控制方法,并通过研究发现Boost PFC变换器的输出电压纹波与负载成比例关系,进而提出通过测量纹波变化预测出负载功率变化,利用预测得到的负载功率代入控制方法可实现Boost PFC变换器带恒功率负载的稳定运行.PSIM数字仿真实验结果表明,该方法具有良好的动、静态特性,输入电流能精准跟踪输入电压,电流波形光滑;负载跳变时,动态响应快,输出稳定,表明该方法对负载具有良好的鲁棒性.

摘要： 针对具有不确定性与参数时变性的钟摆式喷杆主动悬架系统的运动控制问题,设计出一种基于间接型自适应模糊控制方法的喷杆位姿主动控制器;为一种结构简单、成本低廉且应用广泛的钟摆式喷杆主动悬架系统建立了数学模型,并在此基础上,为了不失一般性,对系统模型进行了输入输出线性化变换;应用间接自适应模糊控制方法克服由于系统不确定性以及外部干扰带来的一些负面影响;此外,应用Lyapunov综合法设计控制器中调整参数的自适应律;仿真结果表明,所提出的控制方法具有快速响应性以及较强的自适应性和鲁棒性;所设计的控制器有利于提高植保机的喷雾均匀性及喷杆的稳定性.

摘要： 对Boost变换器采用输入输出线性化方法可实现功率因数较正,其优点是可直接计算出MOS管的占空比而不需要控制参数整定,但变换器在接恒功率负载(CPL)时,因占空比计算式中包含输出电压与电流的比值,Buck型CPL在自身MOS管关断时,Boost电路输出端没有电流流过,故无法给出正常计算结果.针对CPL前变换器输出电流不连续的问题,为加快负载功率大跳变时的响应速度,研究发现负载电压纹波变化与跳变功率具有对应关系,通过该纹波的变化可快速判断负载是否发生功率大跳变,并直接算出功率参考值而予以校正,再经精调输出电压,实现Boost PFC变换器在CPL下快速恒压控制.仿真和实验结果表明,控制算法使系统在功率120 W以及跳变至240 W时,整个电路具备PFC特点,并能快速调节达到恒压输出的效果,整个过程展现出良好的鲁棒性.

摘要： 针对原有的输入输出线性化方法只能带纯电阻负载的情形提出一种新的算法,使其能在带恒功率负载时也能成立.该算法首先根据变换器的状态空间模型得到的非线性系统通过合适的非线性坐标变换得到新坐标系下的线性系统;再依据经典线性控制理论设计控制器;最后通过Boost PFC变换器输出功率、输出电压以及输出电流的关系避免输出电流出现在占空比的计算式中.解决了因输出电流的变化过大或者不连续导致算法失效的问题.经过PSIM数字仿真实验,表明该算法具有良好的动静态特性,在接不同负载时,都能做到响应至稳时间短,输出电压恒定,且输入电流精准跟踪输入电压,在负载功率发生突变时,也能做到稳定输出,电流波形光滑,对负载具有良好的鲁棒性.

摘要： 温室温度系统具有强非线性特性,通常会导致模型预测控制算法操作复杂,不适宜实际生产应用.针对此问题,提出了基于输入输出精确线性化的温度预测控制算法.根据能量平衡定律,构建了温室温度系统机理模型,将其转换为仿射非线性系统;利用微分几何理论,获得非线性状态反馈控制律,实现了原系统输入输出的精确线性化;在此线性化系统的基础上,设计了预测控制器,使温度跟踪误差与加热损耗的加权和达到最小.仿真结果表明:精确反馈线性化预测控制系统能够综合权衡控制精度与运行能耗,调控效果良好.

摘要： 针对全方向康复步行训练机器人在跟踪运动过程中x轴、y轴和方向角各轨迹之间存在强耦合的问题，提出了速度跟踪控制器设计方法，从而使全方向康复步行训练机器人能同时实现各个方向理想的跟踪效果。在全方向康复步行训练机器人动力学模型和运动学模型的基础上，采用输入输出线性化方法，通过模型解析推导出四轮转速与其驱动力间的解耦状态方程，设计速度跟踪控制器，实现速度的解耦控制。将速度控制器与非线性反馈控制律相结合，可以实现对运动轨迹的跟踪。仿真实验表明，本文方法具有一定的有效性，解决了传统跟踪过程中不能同时实现运动速度和运动轨迹跟踪的问题。%In order to solve the strong coupling between the x axis,y axis and direction angle trajectory of omnidirectional rehabilitative training walker in the process of tracking movement,a speed tracking controller design method was proposed,so that the ideal tracking effect in each direction for the omnidirectional rehabilitative training walker could be realized at the same time.Based on the dynamic model and kinematic model of omnidirectional rehabilitative training walker,the input and output linearization method was adopted,and the decoupling state equation between four-wheel speed and its driving force was derived through the model anlysis.In addition,the speed tracking controller was designed,and the decoupling control of speed was realized.The speed controller was combined with the nonlinear feedback control law, which could realize the tracking of movement trajectory.The results of simulation experiments show that the proposed mehod has certain effectiveness,and can solve the probem that the movement velocity and trajectory in the traditional tracking process can not be tracked simultaneously.

摘要： Based on Lyapunov's direct method and input/output linearization control theory,a direct current control method was applied to control Sepic converter.The single input single output nonlinear affine model of Sepic converter was set up.The Lyapunov direct method control system was proposed.On the basis of Lyapunov's direct method analysis,a novel direct current control method was applied to control Sepic converter,and the output voltage can be controlled indirect through the regulation of the inductor current.Through comparative analysis,it was found the control structure of the direct current control system is simpler than the Lyapunov's direct method control system and the control cost is also less than the latter.The validity of the control scheme was verified by numerical simulation and experiment results.Highly accurate steady output and strong robustness to the disturbance of load were gained based on the proposed control scheme.%基于李亚普诺夫直接法和输入输出线性化控制法,提出了一种新型Sepic变换器直接电流控制策略.建立了Sepic变换器单输入单输出仿射非线性系统模型.采用李亚普诺夫直接法,建立了Sepic变换器李亚普诺夫直接法控制系统.在李亚普诺夫直接法的基础上提出了一种直接电流控制方法,通过直接控制电感电流,间接获得期望的输出电压.比较分析发现该直接电流控制法比李亚普诺夫直接法控制结构更简单,控制代价更低,易于数字实现.数值仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和优越性.基于所提控制方法的系统输出无稳态误差,并对负载扰动具有较强的鲁棒性.

摘要： Aiming at the problems such as the slow dynamic response speed using PI control method for the traditional two-transistor forward converter. A novel non-linear control law based on input-output linearization method is adopted in the two-transistor forward converter to improve the dynamic response speed. The essential idea for the method is to establish a single input and single output affined nonlinear system model based on the state space model of the converter. Then by using input and output linearization method to derive the new control law by appropriate nonlinear coordinate transformation and state feedback. Thus the decoupling control algorithm of the inductor current and the output capacitor voltage is obtained. The control algorithm is simulated on PSIM software and verified by setting up a 250W device. The results suggest that the two-transistor forward converter have the faster dynamic response speed and stronger robustness based on the input-output linearization method.%针对传统双管正激变换器采用电压型PI控制策略时其动态响应速度较慢的问题,基于输入输出线性化方法,采用了一种新颖的非线性控制算法来改善其动态响应速度.该算法是在变换器的状态空间模型基础上建立其单输入单输出仿射非线性系统模型,采用输入输出线性化方法,通过适当的非线性坐标变换与状态反馈来推导出新的控制归律,由此得出电感电流与输出电容电压的解耦控制算法.用PSIM软件对得到的控制算法进行仿真,并通过搭建一台功率为250 W的实验装置对控制效果进行研究.结果表明,基于输入输出线性化控制的双管正激变换器具有更快的动态响应速度与较强的鲁棒性.

摘要： 机动飞行能力作为无人机任务扩展的重要保证,受到各国的普遍重视.针对飞翼布局无人操纵能力不足、非线性和耦合性强的特点,提出一种非线性自适应控制方法.在所提的控制结构中,内环线性化解耦消除已知不利的耦合项,外环反步跟踪方法进行航迹跟踪,并采用粒子群补偿器补偿各种扰动和不可建模的耦合项,保证系统对各种扰动的自适应能力,且证明了该控制结构的稳定性.同传统反步控制方法相比,所提控制器增加了内环解耦结构.不同于传统的动态逆解耦控制方法,本文在控制结构中保留气动阻尼项,使得线性化后的系统为弱非线性系统.该结构不仅可以降低外环控制器设计的保守性,而且便于工程实现.仿真结果显示,该控制方案是有效的.%As an important guarantee for the expansion of the unmanned aerial vehicle (UAV) mission, the maneuver flight capability has been widely paid attention to by many countries.According to the characteristics of flying wing UAV lack of manipulate ability,strong nonlinearity and coupling, a control scheme is presented that the inner loop uses linearization decoupling methods to eliminate the known negative coupling, the outer loop uses backstepping methods for trajectory tracking control, and the particle swarm optimization compensator is used to compensate the disturbance and the non-modeling coupling term and to ensure that the system has the ability to adapt to various disturbances.The stability of the control structure is proved.Compared with the traditional backstepping control method, the controller increases the inner loop decoupling structure.Different from the traditional dynamic inverse decoupling control method, this paper retains the aerodynamic damping term in the control structure, which makes the linearization of the system a weak nonlinear system.The structure not only can reduce the conservatism of the outer loop controller design, but also is convenient for engineering realization.Simulation results show that the proposed control scheme is effective.

摘要： The sea facility and instrument ask the deep-sea submerged buoy for the ability of adjust its attitude. The paper deals with the attitude control issue of the deep-sea submerged buoy under the sea current. Firstly, the six degree of freedom motion equation of the submerged buoy is predigested to two vertical section models. Secondly, based on the input-output linearization technique, a state feedback control law is presented for submerged buoy's attitude control system. The controller is implemented by four thrusters. Finally, numerical simulations are presented to validate the proposed controller. It is shown that the proposed controller exhibits relatively high effectiveness.%海洋潜标上搭载的环境监测设备和仪器对潜标姿态提出了不同的要求，针对潜标在水平流的作用下产生纵倾和横倾时的姿态主动控制问题，化简潜标空间运动的非线性数学模型为2个垂直面运动模型，基于该解耦模型，采用多螺旋桨推力为控制量，提出了一种基于输入输出线性化的状态反馈姿态控制律，并编制Matlab程序进行仿真。结果表明，该控制律能够将处于不同海流流向下的深海潜标的姿态控制到参考姿态。

摘要： 对一类非线性非匹配系统,提出采用输入输出线性化方法解决摄动的非匹配问题,利用变结构控制方法进行控制.并提出一种趋近律,能够消除抖振,实现快速而平滑地进入滑动模态,且形式简单、易于实现.将该综合方法用于熔融碳酸盐燃料电池的温度控制,通过仿真结果证实它对参数摄动和负载干扰具有很强的鲁棒性,且动态特性好,渐近稳定.

摘要： 进入十十年代以来，非线性控制的理论和实践取得了很大的进展，出现了一些基于非线性过程模型的控制方法。该文研究了两种近年来倍受关注的非线性控制方法－－逆系统方法和一般模型控制（ＧＭＣ）方法的关系，指出在过程相对阶为１情况下，ＧＭＣ方法是逆系统理论的特例，即通过配置伪线性系统的极点来确定参考系统的轨迹。为了同时得到好的设定值跟踪和扰动抑制性能，根据逆系统方法的综合原理，得到了一种二次型性能最优的一般模型控制的结构。该方法不仅可以由参考轨迹来设定输入输出线性化系统的极点，而且其零点也可以自由配置，使得过程达到最优的控制性能指标。仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要： 本文针对美国NASA的Langley研究中心提出的带有结构不确定性，并承受未知外部扰动的高超声速飞行器纵向动态模型，提出一种连续非线性鲁棒控制设计方法。利用节流阀设置及升降舵偏角作为控制输入，设计了飞行器的高度/速度调节和跟踪控制器。基于Lyapunov分析方法的稳定性分析证明，所提出的控制设计能够实现飞行器高度/速度的半全局渐进稳定跟踪控制，同时保持所有闭环信号的稳定性。数值仿真结果表明：所提出的控制器设计实现了较好的控制效果，对于系统的不确定性和扰动影响，具有较好的鲁棒性。

摘要： 本文针对美国NASA的Langley研究中心提出的带有结构不确定性，并承受未知外部扰动的高超声速飞行器纵向动态模型，提出一种连续非线性鲁棒控制设计方法。利用节流阀设置及升降舵偏角作为控制输入，设计了飞行器的高度/速度调节和跟踪控制器。基于Lyapunov分析方法的稳定性分析证明，所提出的控制设计能够实现飞行器高度/速度的半全局渐进稳定跟踪控制，同时保持所有闭环信号的稳定性。数值仿真结果表明：所提出的控制器设计实现了较好的控制效果，对于系统的不确定性和扰动影响，具有较好的鲁棒性。

摘要： 本文针对美国NASA的Langley研究中心提出的带有结构不确定性，并承受未知外部扰动的高超声速飞行器纵向动态模型，提出一种连续非线性鲁棒控制设计方法。利用节流阀设置及升降舵偏角作为控制输入，设计了飞行器的高度/速度调节和跟踪控制器。基于Lyapunov分析方法的稳定性分析证明，所提出的控制设计能够实现飞行器高度/速度的半全局渐进稳定跟踪控制，同时保持所有闭环信号的稳定性。数值仿真结果表明：所提出的控制器设计实现了较好的控制效果，对于系统的不确定性和扰动影响，具有较好的鲁棒性。

摘要： 本文针对美国NASA的Langley研究中心提出的带有结构不确定性，并承受未知外部扰动的高超声速飞行器纵向动态模型，提出一种连续非线性鲁棒控制设计方法。利用节流阀设置及升降舵偏角作为控制输入，设计了飞行器的高度/速度调节和跟踪控制器。基于Lyapunov分析方法的稳定性分析证明，所提出的控制设计能够实现飞行器高度/速度的半全局渐进稳定跟踪控制，同时保持所有闭环信号的稳定性。数值仿真结果表明：所提出的控制器设计实现了较好的控制效果，对于系统的不确定性和扰动影响，具有较好的鲁棒性。

摘要： 本文针对美国NASA的Langley研究中心提出的带有结构不确定性，并承受未知外部扰动的高超声速飞行器纵向动态模型，提出一种连续非线性鲁棒控制设计方法。利用节流阀设置及升降舵偏角作为控制输入，设计了飞行器的高度/速度调节和跟踪控制器。基于Lyapunov分析方法的稳定性分析证明，所提出的控制设计能够实现飞行器高度/速度的半全局渐进稳定跟踪控制，同时保持所有闭环信号的稳定性。数值仿真结果表明：所提出的控制器设计实现了较好的控制效果，对于系统的不确定性和扰动影响，具有较好的鲁棒性。

摘要： 本文提出了一种电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器的控制方法。首先，建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，基于网侧单位功率因数及负载电压恒定的控制目标，建立了网侧电流给定方程组。其次，基于“三相不平衡abc静止坐标系”与“不平衡坐标变换”建立的dq解耦模型，采用输入-输出线性化的电流控制策略，实现了有功电流与无功电流的独立控制。仿真实验结果表明：文中所提出的控制策略是有效的。

摘要： 本文提出了一种电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器的控制方法。首先，建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，基于网侧单位功率因数及负载电压恒定的控制目标，建立了网侧电流给定方程组。其次，基于“三相不平衡abc静止坐标系”与“不平衡坐标变换”建立的dq解耦模型，采用输入-输出线性化的电流控制策略，实现了有功电流与无功电流的独立控制。仿真实验结果表明：文中所提出的控制策略是有效的。

摘要： 本文提出了一种电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器的控制方法。首先，建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，基于网侧单位功率因数及负载电压恒定的控制目标，建立了网侧电流给定方程组。其次，基于“三相不平衡abc静止坐标系”与“不平衡坐标变换”建立的dq解耦模型，采用输入-输出线性化的电流控制策略，实现了有功电流与无功电流的独立控制。仿真实验结果表明：文中所提出的控制策略是有效的。

摘要： 本发明提供了一种基于输入/输出线性化的准Z源逆变器光伏并网控制方法。本发明提出一种QZSI的输入/输出线性化建模方法以及QZSI并网控制策略，使得QZSI在工作点大幅变化时，能更好地跟踪参考输入电压，降低直流侧对交流侧的影响，提高并网电流质量。

摘要： 在使用了点阵图形的内容数据的输出中，以连续输出内容数据为目的。本发明的信息处理方法，通过使收纳了点阵图形所表示的点代码或者内容数据的内容数据文件，兼具有作为表示在输出所要求的内容数据之后连续输出的其他内容数据的指示信息的功能并存储，能够连续输出该内容数据。

摘要： 本发明提供一种考虑到效率性、不依存于上位平台、使用性的输入输出控制装置。在具有多个OS的同时执行功能的主系统上，对在至少2个以上的OS同时运行的计算机上配置的输入设备以及输出设备的输入输出进行控制的输入输出控制装置(100)，具有：请求受理部(110)，对请求切换占用输入设备或者输出设备的OS的切换请求进行受理；控制信息生成部(120)，根据切换请求，生成含有输入目的地信息(230)或者输出可否信息(240)的控制信息(121)；和控制信息输出部(130)，输出输入目的地信息(230)或者输出可否信息(240)。

摘要： 一种用于产生LED光输出的平稳特征的系统和方法。所述系统可包括：包含一个或多个发光二极管(130)的阵列；连接到LED(130)阵列为LED阵列(130)提供驱动电流的电源(120)；连接到控制器(140)的计时器(150)，其中计时器(150)记录LED阵列的接通时间并将LED阵列(130)接通时间传送给控制器(140)；以及连接到电源(120)的控制器(140)，其中控制器(140)基于从计时器(150)接收到的接通时间数据来调整提供到LED阵列(130)的驱动电流的强度，使得所得到的相对光输出大约等于初始的相对光输出。

摘要： 本发明公开了一种用于电力系统多输入多输出线性化模型辨识的低频段多正弦信号设计方法，通过指定多正弦信号的ak、ωk及采样长度N，运用算法求解信号的一组参数其中k＝0,1,…,Nk‑1，Nk≤N/2，使得低频段多正弦信号时域波形的幅值u(t)的最大值尽可能小，从而得到既满足时域幅值限制要求又满足频域能量集中要求的输入信号。本发明设计的激励信号能够将能量集中在关心的频段，而不关心频段能量几乎为零，解决了传统的小幅激励信号能量不集中导致输出响应信号信噪比低的问题，提高了电力系统的辨识精度。本发明生成的低频段多正弦信号更有利于电力系统多输入多输出线性化模型的辨识。

摘要： 本发明提供了一种基于输入/输出线性化的准Z源逆变器光伏并网控制方法。本发明提出一种QZSI的输入/输出线性化建模方法以及QZSI并网控制策略，使得QZSI在工作点大幅变化时，能更好地跟踪参考输入电压，降低直流侧对交流侧的影响，提高并网电流质量。

摘要： 提供了一种用于使用输入-输出线性化和前沿调制来控制升压转换器和降压-升压转换器的系统、方法和装置。控制器包括求和电路，其连接到转换器以创建表示第一电压和第二电压之间的差的第三电压。增益电路连接到求和电路以按适当的增益调整第三电压。调制电路连接到增益电路、转换器、第一电压、第二电压和第二电流以基于第一电压、第二电压、经调整的第三电压、第四电压和第一电流来创建控制信号。控制信号用于控制转换器。典型地，第一电压是转换器输出电压，第二电压是参考电压，第四电压是转换器输入电压，并且第一电流是转换器电感器电流。

摘要： 在使用了点阵图形的内容数据的输出中，以连续输出内容数据为目的。本发明的信息处理方法，通过使收纳了点阵图形所表示的点代码或者内容数据的内容数据文件，兼具有作为表示在输出所要求的内容数据之后连续输出的其他内容数据的指示信息的功能并存储，能够连续输出该内容数据。

摘要： 本发明提供一种考虑到效率性、不依存于上位平台、使用性的输入输出控制装置。在具有多个OS的同时执行功能的主系统上，对在至少2个以上的OS同时运行的计算机上配置的输入设备以及输出设备的输入输出进行控制的输入输出控制装置(100)，具有：请求受理部(110)，对请求切换占用输入设备或者输出设备的OS的切换请求进行受理；控制信息生成部(120)，根据切换请求，生成含有输入目的地信息(230)或者输出可否信息(240)的控制信息(121)；和控制信息输出部(130)，输出输入目的地信息(230)或者输出可否信息(240)。

摘要： 本发明公开了一种内嵌式永磁同步电机最大转矩输出线性化弱磁控制方法及系统，属于电机技术领域。本发明的最大转矩输出线性化弱磁控制方法及系统，通过id‑iq坐标系中的坐标轴原点O和电流极限圆与最大输出转矩曲线的交点A构成最大转矩输出线性化弱磁控制区域，根据内嵌式永磁同步电机的目标转速，检测内嵌式永磁同步电机的相电流、相电压和转速，在上述最大转矩输出线性化弱磁控制区域内，利用直轴电流id和交轴电流iq的线性关系来驱动内嵌式永磁同步电机工作。本发明能够实现工作点直轴电流和交轴电流的解耦控制，同时实现最大转矩输出，具有响应速度快、可靠性高，直轴交轴电流线性度好等特点，在新能源汽车等领域具有良好的应用前景。